• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.82.2-82.2
• /
• 2012

캐패시터, 액추에이터와 같이 MIM (Metal-Insulator-Metal) 구조를 갖는 디바이스는 높은 소결온도를 갖는 세라믹 유전체/압전체와 고온 내산화성이 낮은 금속 전극의 적층 형태로 인하여 동시 열처리 공정에 있어서 많은 제약이 따른다. 본 연구에서는 소결온도를 대폭 낮춘 저온 소결용 PZT 압전체 테이프를 니켈 금속 포일에 적층하여 동시 열처리를 통하여 소결을 시도하였다. 동시 열처리된 MIM 디바이스의 세라믹과 금속 전극 계면의 미세구조 및 성분 분석을 통하여 계면 반응 기구를 확인하였고, 계면 반응층이 디바이스의 특성에 미치는 영향에 대한 정량적 분석을 수행하였다. 또한 열처리 시간에 따른 계면 반응층의 변화를 관찰하고 반응층의 변화가 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 니켈 이외에 니켈 합금인 INCONEL 718과 PZT 세라믹과의 동시 소성을 시도하여 니켈, INCONEL 두 금속 기판과 PZT 사이에 생성되는 계면 반응층의 미세구조와 특성의 차이점을 비교하였고 디바이스로서 사용하기 위한 적합성 여부를 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2004.11a
• /
• pp.396-399
• /
• 2004

저온 동시소성용 glass-ceramics의 소결 경향성 연구를 위해 lead-borosilicate계 glass를 frit화하여 알루미나분말과 $TiO_2$분말을 $10{\sim}50\;vol%$로 각각 혼합한 후 여러 온도에서 소결하여 소결과 유전 특성을 조사하였다. 그 결과 glass의 연화온도(Ts)가 낮을수록 최대 치밀화 온도가 낮았으며, 반면에 소결밀도는 Ts가 높을수록 높았는데, 이는 glass-ceramicss에서의 결정화도와 관계하였다. 본 연구를 통해 glass-ceramic에서의 소결특성은 glass와 ceramic의 반응성에 의한 2상 석출 정도에 큰 영향을 받음을 알 수 있었으며, ceramic filler로서 알루미나와 $TiO_2$를 이용하여 $900^{\circ}C$에서 소성이 가능하였다. 알루미나의 경우 유전특성$({\epsilon}r=8.5,\;Q{\times}fo=6000)$이 기판용 저유전율 재료로 사용이 가능하였고, $TiO_2$의 경우도 유전특성($({\epsilon}r=17,\;Q{\times}fo=4000)$)이 필터용 고유전율 재료로 사용 가능하도록 높게 나타났다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.96.1-96.1
• /
• 2012

SOFC는 다른 연료전지보다 상대적으로 높은 구동 온도를 가지며 그로인해 높은 에너지 효율을 가진다. 먼저 금속연결제의 경우 높은 고온에서 산화 반응이 쉽게 일어나기 때문에 이로 인하여 연결재의 주요 특성인 전기전도도의 감소와 부피변화로 인한 크랙등이 유발되어 연결재의 주요 기능인 전기적인 연결 뿐만 아니라, 물리적으로 양극과 음극의 차폐 또한 어려워져 장기 구동에 있어서 주요 결함의 원인이되고 있다. 이로 인하여 많은 세라믹 연결재의 개발이 진행되어왔고, 이중에서 perovskite-structure를 가지는 LCO계의 연결재에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. $LaCrO_3$는 열팽창 계수가 주요 구성소재들과 유사하다는 장점과 도핑과 친환으로 인하여 특성제어가 용이하다는 이유 때문에 주로 사용되고 있다. 그러나 $LaCrO_3$는 낮은 전기전도도와 높은 소결온도에서 Cr휘발되는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해서 A에 희토류와 B-site에 전위금속을 치환하여 소결 온도를 낮춘 연구들이 진행 되었다. 본 연구에서는 이런 결과 중 $La_{0.7}Ca_{0.3}Cr_{0.9}Co_{0.1}O_3$조성에 소결조제를 첨가하여 그에 따른 특성변화를 관찰하였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
• /
• v.8 no.3
• /
• pp.125-130
• /
• 1998

13Cr-1.5Nb-Fe alloy powder was fabricated by water atomization method, and ring-shape specimen of this composition was fabricated by oil press, and then sintered in the vacuum furnace. Powder shape, size distribution, composition (C, N, O, S) analysis and saturation magnetization of as-prepared 13Cr-1.5Nb-Fe alloy powder were investigated. Ac permeability and power loss was measured after forming and sintering process. Saturation magnetization and contents of oxygen of the alloy powder is160 emu/g and about 6000 ppm, respectively. 50 % volume fraction indicate particle size of 70$\mu$m. The ac permeability of sintered specimen increases with increasing sintering temperature and forming pressure. The power loss is 107 W/cc at sintering temperature of 1200 $^{\circ}C$, 12 ton/$\textrm{cm}^2$ forming pressure, and 20 KHz. It is the lowest among the prepared specimen.

• Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
• /
• 2002.11a
• /
• pp.109-113
• /
• 2002

본 연구에서는 공침법에 의한 초미세분말을 이용하여 제조된 (NiCuZn)-ferrite와 건식법을 이용하여 제조된 (NiCuZn)-ferrite의 저온소결 특성 및 전자기적 특성을 상호 비교 분석하였다. 조성은 (N $i_{0.4-x}$C $u_{x}$Z $n_{0.6}$)$_{1+w}$(F $e_2$ $O_4$/)$_{1-w}$에서 x의 값을 0.2, w의 값은 0.03으로 고정하였고, 소결은 공침법으로 합성된 분말의 경우 초기열처리과정을 거쳐 최종적으로 90$0^{\circ}C$에서, 건식법의 경우 11$50^{\circ}C$의 온도에서 진행하였다. 그 결과, 공침법으로 제조된 (NiCuZn)-ferrite는 건식법으로 제조된 (NiCuZn)-ferrite보다 20$0^{\circ}C$이상 낮은 소결온도에서 높은 소결밀도 값을 가졌으며, 품질계수 등 칩 인덕터에서 중요한 요소인 전자기적 특성이 우수하게 나타났다. 또한, 공침법으로 합성된 페라이트는 분말의 초기열처리온도에 따라 최종소결 특성이 크게 변하였다. 그밖에 공침법과 건식법으로 합성한 (NiCuZn)-ferrite의 결정성, 미세구조들을 XRD, SEM, TEM을 이용하여 비교 고찰하였다.하였다.다.

• Electrical & Electronic Materials
• /
• v.3 no.4
• /
• pp.306-314
• /
• 1990

SrO-5.7Fe$_{2}$O$_{3}$의 Magnetoplumbite형 Sr페라이트에 첨가제 SiO$_{2}$, H$_{3}$BO$_{3}$CaCO$_{3}$, SrCO$_{3}$을 0.1-0.1wt%로 변화시켜 만든 등방성과 이방성의 자기이력곡선, 밀도, 감자곡선, 고유보자력 및 미세구조특성에 미치는 영향을 조사하였다. 위 첨가제는 페라이트 생성 및 특성개선에 효과적이었도 특히 등방성에서의 입도크기를 3.5.mu.m에서 1.7.mu.m로 하였을때 소결온도가 40.deg.C 낮은 1220.deg.C에서 잔류자속밀도가 2300G, 보자력이 1950Oe, 밀도가 4.51g/Cm$^{3}$, 교유보자력이 3500Oe로 각각 증가하였다. 이방성은 등방성 보다 원등히 우수하였고 최대에너지적 (BH)$_{max}$이 소결온도가 10.deg.C 낮은 1210.deg.C에서 1.13으로 부터 3.3MGOe로 증가하였다. 이값은 이론치의 61%에 도달하고 있다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
• /
• 1998.05b
• /
• pp.186-191
• /
• 1998

$UO_2$-5wt%CeO$_2$ 분말에서 소결온도(1600, 1$700^{\circ}C$), 소결분위기(H$_2$, $N_2$-7vol.%H$_2$) 및 Li$_2$O 첨가량(0.05-2wt%)에 따른 소결성의 변화를 관찰하였다. $UO_2$-5wt%CeO$_2$를 attrition mill에서 2 시간까지 분쇄한 후, 1$700^{\circ}C$에서 H$_2$, N2-7vol.%H$_2$ 분위기에서 소결하면 소결밀도가 각각 10.46, 10.36 g/㎤이지만, 각 분위기에서 소결체내의 결경립크기가 일정하지 않고 Ce agg1omerate도 소결체내의 여러 곳에 분포되어 있어 분말처리만으로 소결성을 개선하는데는 한계가 있었다. 반면에, $UO_2$-5wt%CeO$_2$에 0.lwt%Li$_2$O를 첨가하여 1 시간동안 분쇄란 후, 1$600^{\circ}C$에서 H$_2$$N_2$-7vol.%H$_2$ 분위기로 소결하면 밀도는 각각 10.51, 10.48 g/㎤이었고, 결정립크기는 각각 8.9, 42.1 $\mu\textrm{m}$이었다. 즉, Li$_2$O의 첨가에 의해 밀도와 결정립크기가 모두 증가했으며, H$_2$ 분위기보다는 $N_2$-7vol.%H$_2$ 분위기에서 결정립이 더 크게 성장하였고, 1$700^{\circ}C$에서도 유사한 경향을 나타내었다. $UO_2$-5wt%CeO$_2$와 이 조성에 0.lwt%Li$_2$O를 첨가한 분말들을 H$_2$ 및 $N_2$-7vol.%H$_2$ 분위기에서 소결하여 기공크기 및 기공부피의 변화를 관찰한 결과, H2 분위기에서 소결하였을 때는 Li$_2$O의 첨가에 의해 치밀화가 주로 일어났고, 반면에 $N_2$-7vol.%H$_2$ 분위기에서 소결하면 Li$_2$O의 첨가에 의해 작은 기공은 소멸되고 큰 기공이 생성되었다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
• /
• v.38 no.5
• /
• pp.479-484
• /
• 2001

고순도 알루미나 분말에 소결조제로서 MgO를 0ppm 및 500ppm 첨가하여 열분무건조기를 사용하여 준비한 과립을 80$0^{\circ}C$에서 하소를 함으로써 얻어진 과립으로 제작한 소결체의 MgO 첨가량에 따른 미세구조와 꺾임강도에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 시편두께를 50$mu extrm{m}$의 박편으로 가공하여 투광법으로 내부구조도 관찰하였다. MgO를 500ppm 첨가하여 제작한 과립을 180 MPa의 냉간정수압성형성 후 1$600^{\circ}C$에서 소결한 소결체는 상대밀도가 100%에 도달하였고 균일한 결정립성장의 치밀한 미세구조를 나타내었다. MgO를 500ppm 첨가한 시편의 4점 꺾임강도 또한 각 소결온도에서 MgO를 9ppm 첨가한 시편보다 23%-32%정도 높은 강도를 나타내었으며, 특히 소결온도 1$600^{\circ}C$에서는 꺾임강도가 501MPa 그리고 weibull 계수가 20의 고강도이면서 신뢰성이 높은 알루미나 소결체가 얻어졌다. 본 연구에서는 weibull 계수의 값이 높은 시편일수록 내부구조의 결함크기가 작고 이 작은 결함이 시편내부에 균일하게 분포되어 있음을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2004.07b
• /
• pp.611-614
• /
• 2004

[ $Ba(Zn_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ ] (BZN) 세라믹스의 소결 온도는 약 $1350^{\circ}C$ 이다. 그러나 $B_2O_3$가 첨가된 경우, BZN 세라믹스는 $900^{\circ}C$에서 소결되었다. $BaB_4O_7$, $BaB_2O_4$ 그리고 $BaNb_2O_6$ 이차상이 $B_2O_3$가 첨가된 BZN 세라믹스에서 관찰되었다. $BaB_4O_7$과 $BaB_2O_4$ 이차상은 약 $900^{\circ}C$에서 공정 온도를 가지기 때문에 $B_2O_3$를 첨가한 BZN 세라믹스론 $900^{\circ}C$에서 소결하는 동안 액상으로 존재할 것으로 여겨지며, 그것이 BZN 세라믹스의 소결온도를 낮출 것으로 생각된다. 소결 온도의 증가에 따라 유전 상수 ($\varepsilon_r$)와 품질 계수 ($Q{\times}f$)의 값은 증가하였는데, 이는 밀도의 증가에 기인한다. 그러나 $B_2O_3$의 첨가량이 많은 경우 Q 값은 감소하는데, 이는 이차상의 존재가 품질계수의 저하를 초래한다고 생각된다. 2.0 mol% $B_2O_3$가 첨가된 BZN 세라믹스를 $950^{\circ}C$에서 2시간 동안 소결하는 경우, $Q{\times}f$=13.600 GHz, $\varepsilon_r$=37.6 그리고 공진 주파수 온도계수 ($\tau_f$) = 19 ppm/$^{\circ}C$의 유전특성을 얻을 수 있었다.

• Korean Journal of Crystallography
• /
• v.12 no.2
• /
• pp.70-75
• /
• 2001

The purpose of this study is to investigate the effect of V₂O/sub 5/ addition on physical and magnetic properties of NiCuZn ferrite for multi-layer chip inductors. NiCuZn ferrite pastes doped with 0, 0.1, 0.3 and 0.5 wt% V₂O/sub 5/ were prepared and samples of ferrite sheets were prepared by the screen printing method. They were sintered at 870, 880, 890 and 900℃, and then their physical and magnetic properties were analyzed. After sintering at 870℃, the sintered density of the ferrite sheet doped with 0.5wt% V₂O/sub 5/ showed the highest value to 5.08g/cm³due to the best densification by the liquid phase sintering, while the microstructures of ferrite sheets doped with 0.1 and 0.3 wt% V₂O/sub 5/ showed and inhibited grain growth. Irrespective of the sintering temperature, the initial permeability of ferrite sheet doped with 0.5 wt% V₂O/sub 5/ was highest and after sintering beyond 880℃, the quality factor of 0.3 wt% V₂O/sub 5/-doped sample appeared to be highest.